Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Электростатика => Электродинамика => Работа поля. Напряжение => Тема начата: Alecs от 03 Февраля 2013, 22:40

Название: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 03 Февраля 2013, 22:40
Капельян, параграф 13,  А1 №6 ,  2008 год.
Каково напряжение U  между точками А и В, если АВ=8 см, α=60°, величина напряженности поля Е=100кВ/м?
Прошу Вашей критики моему решению.
Напряжение выражаем по формуле U=E*d из формулы для напряженности.
d - расстояние вдоль линий поля.
d=AB*cosα.
U=E*AB*cosα
U=-4кВ.
Напряжение отрицательно, т.к. потенциал точки А меньше потенциала точки В.
(http://)
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: djeki от 04 Февраля 2013, 10:49
а почему вы решили, что из этого следует "-"
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 04 Февраля 2013, 17:35
Из вашего решения не совсем понятно откуда берется в ответе знак "-". У вас требуется сделать дополнительное действие - определить у какой точки больше потенциал (что не каждый ученик может сделать).
Я своим ученикам советую в таких задачах: или искать проекцию направленного отрезка АВ на силовую линию (а она получается отрицательной), или рассматривать угол α между силовой линией и направлением отрезка АВ (тогда α > 90°).
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 04 Февраля 2013, 18:49
U=ψA- ψB
Ψ=Kq/r
Т. к. rA>rB, то ψA<ψB
где г - расстояние от заряда создаюўего поле.
U<0
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 04 Февраля 2013, 18:58
U=ψA- ψB
Ψ=Kq/r
Т. к. rA>rB, то ψA<ψB
где г - расстояние от заряда создаюўего поле.
U<0
А это уже не правильно. На рисунке у вас нарисовано силовые линии однородного поля (которое создает бесконечная пластина), а точечный заряд (формулу для которого вы пишите) такое поле создать не может.

PS Потенциал обознаается буквой "φ".
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 04 Февраля 2013, 19:01
Я своим ученикам советую в таких задачах: или искать проекцию направленного отрезка АВ на силовую линию (а она получается отрицательной), или рассматривать угол α между силовой линией и направлением отрезка АВ (тогда α > 90°)
Очень интересный способ,но теоретическое обоснование такого подхода мне не понятно.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 04 Февраля 2013, 19:06
Интересно, а как вы тогда выводите формулу для расчета работы электрического поля по перемещению заряда?
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 04 Февраля 2013, 19:23
Буду благодарен за ссылку на похожие задачи.

Используйте "Базу задач (http://web-physics.ru/index.php/baza-zadach/baza-uslovij)" (в теме укажите "Электростатика/Работа электрического поля") или каталоги журналов, которые я указывал вам раньше.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 04 Февраля 2013, 19:51
Для определения по силовой линии точку с большим или меньшим потенциалом можно воспользоваться таким свойством силовой линии: она направлена в сторону уменьшения потенциала (от "+" к "-").
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 04 Февраля 2013, 22:19
Согласен, чем дальше точка находится от заряженной плоскости , тем меньше её потенциал.
Мне такое объяснение нравится больше.
Нашёл у Вас статью "Жидкевич В. И. Электрическое поле плоскости" в разделе электродинамика.
Очень интересно, особенно графики.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 05 Февраля 2013, 06:09
Согласен, чем дальше точка находится от заряженной плоскости , тем меньше её потенциал
Неточность, это верно только для положительно заряженной плоскости. Для отрицательно заряженной плоскости все будет наоборот.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 10 Февраля 2013, 16:34
Данное решение мне кажется наиболее правильным.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 10 Февраля 2013, 18:30
Данное решение мне кажется наиболее правильным.
Это вам решать, как решать задачу.
Но вы в своем решении выводе формулу, которую нужно, по программе, знать: формула связи напряжения и напряженности.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: djeki от 10 Февраля 2013, 20:32
А почему из А в В а не наоборот. Напряжение - характеризует возможное значение выполненной силами поля работы.
напряжение связано с напряженностью
U=Ed
Ответ 4 кВ :)
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 12 Февраля 2013, 18:59
 
А почему из А в В а не наоборот. Напряжение - характеризует возможное значение выполненной силами поля работы.
напряжение связано с напряженностью
U=Ed
Ответ 4 кВ :)
Если бы в условии просили найти напряжение между В и А, то я бы с Вами согласился.  8)
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: djeki от 12 Февраля 2013, 21:29
а какая сила переместит заряд из А в В при таком направлении силы, как вы изобразили при решении задачи?
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: Alecs от 13 Февраля 2013, 23:00
а какая сила переместит заряд из А в В при таком направлении силы, как вы изобразили при решении задачи?
    Вы правы сила на рисунке не может перемещать заряд.
    Из определения напряжения следует, что если бы поле перемещало единичный положительный заряд, то его работа на участке АВ
была бы отрицательной, т. к. сила направлена противоположно перемещению.
"Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно отношению работы электрического поля, совершаемой при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B, к величине пробного заряда." - Википедия
    А как по вашему сила электрического поля, перемещая заряд против линий поля, может совершить положительную работу?
P. S. Публикуя последнее решение я думал, что решил задачу тем способом который предложил Александр Сакович.
Я своим ученикам советую в таких задачах: ...  рассматривать угол α между силовой линией и направлением отрезка АВ (тогда α > 90°).
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: alsak от 14 Февраля 2013, 05:48
а какая сила переместит заряд из А в В при таком направлении силы, как вы изобразили при решении задачи?
Вы забываете про то, что заряд мог двигаться еще до того, как попал в данное электрическое поле.
Например, тело брошено вверх. На него действует сила тяжести (направленная вниз), но тело продолжает движение вверх. Под действием какой силы? Это равнозамедленное движение под действием силы тяжести. А сила, сообщившая телу начальную скорость, уже не действует.
Название: Re: Напряжение между точками
Отправлено: djeki от 14 Февраля 2013, 09:37
Виноват, даже и не думал о таком варианте :(